CC BY
47
УДК 622.271:622.235.6
Ю.М. Овешников, П.Б. Авдеев, Т.З. Гусейнов
ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ЗОЛОТОРУДНОГО ТОНКОЖИЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ «МНОГОВЕРШИННОЕ»
На примере золоторудного тонкожильного месторождения «Многовершинное» рассмотрена проблема влияния буровзрывных работ на открытых горных работах на эффективность и безопасность проведения подземных горных выработок. Месторождение имеет нагорно-глубинный характер, чем и были обусловлены способы его разработки: открытый и подземный. В современных условиях, когда рудные тела с высоким содержанием полезного компонента на месторождении начинают истощаться, в то время как цена на металл на мировом рынке растет, отработка старых некондиционных рудных тел для предприятия становится рентабельной, что позволяет перейти на их отработку комбинированным способом. Представленные результаты технических изменений параметров буровзрывных работ позволят предприятию повысить эффективность разработки рудных тел путем сокращения затрат на восстановление повреждений в конструкциях подземных горных работ, возникших в результате взрыва, а также ликвидации возможных простоев на производстве.
Ключевые слова: золотодобыча, золоторудное месторождение, комбинированный способ отработки, буровзрывные работы, смещение горных пород, метод щадящего взрывания, неэлектрическая система взрывания.
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-4-0-91-97
Золото — гарант экономической стабильности государства. Экономика современных стран напрямую зависит от этого валютного металла.
Объем добычи и производства золота в РФ в прошлом году составил 297,4 т, что на 1,2% больше, чем годом ранее. При этом по объему добычи золота из минерального сырья в 2016 г. Россия третий год подряд заняла третье место в мировом рейтинге, уступая только Китаю и Австралии. Кроме того, по мнению экспертов, добыча золота в нашей стране в 2017 г. вырастет на 2,0—2,5% [1].
Хабаровский край входит в десятку крупнейших золотодобывающих регионов России. В среднем предприятия на
территории региона выдают около 14,5— 15 т готовой товарной продукции в год.
«Многовершинное» золоторудное месторождение является одним из крупнейших в Хабаровском крае, на сегодняшний день здесь добывается более трех тонн золота в год.
Месторождение имеет нагорно-глу-бинный характер, чем и были обусловлены способы его разработки: открытый и подземный. В современных условиях, когда рудные тела с высоким содержанием полезного компонента на месторождении начинают истощаться, в то время как цена на металл на мировом рынке растет, отработка старых некондиционных рудных тел для предприятия
ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 4. С. 91-97. © Ю.М. Овешников, П.Б. Авдеев, Т.З. Гусейнов. 2018.
Рис. 1. Погрузка горной массы в автосамосвал Белаз-7555В на «Многовершинном» руднике
становится рентабельной, что позволяет перейти на их отработку комбинированным способом.
Необходимо отметить, что при переходе на комбинированный способ отработки предприятие столкнулось с рядом проблемных вопросов, одним из основных и наиболее важных среди которых стало влияние буровзрывных работ на
открытых горных работах на эффективность и безопасность проведения подземных горных выработок. В данной статье мы предлагаем наиболее оптимальный, на наш взгляд, вариант решения данной проблемы, предусматривающий изменение параметров БВР, с целью обеспечения безопасного ведения подземных горных работ.
Рис. 2. Инженерный разрез рудного тела 92
Рассмотрим данный способ более конкретно на примере «Многовершинного» месторождения. Наименьшее расстояние между подземными горными работами (ПГР) и открытыми горными работами (ОГР) составляет 50 м [2]. В связи с этим, ведение взрывных работ на открытой поверхности дает сильные смещения горных пород, что вызывает деформации в конструкциях ПГР и требует дополнительных затрат на восстановление повреждений, возникших в результате взрыва. Предельно допустимая скорость смещения горных пород в основании сооружений ПГР при многократных воздействиях составляет V = = 5 см/с [3].
Рассчитаем скорость смещения горных пород согласно нашим параметрам БВР и, используя полученное значение, разработаем план мероприятий по безопасному ведению взрывных работ.
Скорость смещения при короткоза-медленном взрывании по формуле академика М.А. Садовского [4]:
к п1-5 V = ,см/с
\1п
где к15 — коэффициент сейсмичности, принимаем среднее значение к15 = 250; р — геометрическое подобие приведенного расстояния до объекта; п — число групп зарядов(степеней замедления)
г
где 0 — масса заряда; г — наименьшее расстояние между ОГР и ПГР составляет 50 м.
Полученная при расчете скорость смещения (20 см/с) превышает предельно допустимую норму (5 см/с). В связи с этим возникает необходимость корректировки параметров взрывных работ для получения безопасной скорости смещения. Для уменьшения скорости смещения целесообразно применить метод
щадящего взрывания. Для этого мы должны уменьшить массу заряда, выбрать оптимальное количество степеней замедления, расположение рядов скважин относительно ПГР.
Производим замену бурового оборудования с б = 165 мм на б = 110 мм,
скв скв
что даст нам меньший вес заряда в скважине, уменьшит выход негабарита. Буровой станок остается тот же, меняется только буровой инструмент.
Расчет производим для высоты уступа Н = 5 м (подуступ) и Н = 10 м. На месторождении «Многовершинное» длительное время используется электрический способ взрывания зарядов ВВ.
Мы предлагаем использовать неэлектрическую систему взрывания (СИНВ), которая отличается чрезвычайно низким содержанием взрывчатых веществ в погонном метре (в 1000 раз меньшим по сравнению с обычным детонирующим шнуром), что делает взрывные работы более безопасными.
Следует отметить, что при использовании неэлектрической системы инициирования, особенно в случаях, когда требуется усложнение поверхностной сети, необходим расчет поверхностной сети по периметру. Как верно отмечает в своей работе И.П. Бибик, это дает возможность избежать слишком большого временного интервала между взрывом рядом расположенных скважин.
Кроме того, по мнению ученого, при определении величины внутрискважин-ного замедления (номинала скважинно-го детонатора) необходимо иметь ввиду, что величина внутрискважинного замедления должна быть одинакова для всех скважин взрываемого блока, т.е. не следует усложнять схему наличием различных замедлений в скважинах одного блока [5].
Наличие в СИНВ большого числа ступеней замедления взрыва делает его проведение более точным и эффективным,
Рис. 3. Результаты проведенных изменений параметров БВР
сейсмически безопасным и экономически выгодным. Среди неэлектрических систем взрывания различают СИНВ-П и СИНВ-С. Устройство инициирующие с замедлением СИНВ-П предназначены для задержки передачи с замедлением инициирующего импульса при взрывных работах на земной поверхности.
Длина волновода устройств СИНВ-П составляет 4, 6, 8, 10, 12 м. Существующие номиналы замедлений устройств СИНВ-П (0, 17, 25, 42, 67, 109, 176 мс) с учетом их возможных комбинаций, позволяют производить взрывные работы с самым широким спектром замедлений в зависимости от конкретных условий ведения взрывных работ [6]. Технические параметры СИНВ-П приведены в таблице.
СИНВ-С предназначены для внутри-скважинного инициирования с замед-
лением боевиков шпуровых и скважин-ных зарядов ВВ при взрывных работах на земной поверхности.
СИНВ-С восприимчивы к инициирующему импульсу от капсюля-детонатора СИНВ-П, детонирующих шнуров и электродетонатора. Капсюль-детонатор СИНВ-С инициирует (подрывает) патроны аммонита 6ЖВ, промежуточные детонаторы Т-400Г, ТГ-500 и ТГФ-850 Э. Длина волновода устройств СИНВ-С составляет 7, 10, 16, 21, 24, 30 м. Устройства системы СИНВ-П и СИНВ-С представляют собой отрезок ударно-волновой трубки (УВТ), герметично соединенной методом обжимки через эластичное уплотнение (резиновую втулку) с капсюлем-детонатором (КД) мгновенного или замедленного действия.
В канале УВТ в зоне обжимки установлена стальная трубка, предохраняю-
Основные технические и эксплуатационные характеристики СИНВ-П
Параметр Величина
Наружный диаметр трубки волновода, мм 3,6±0,2
Масса ВВ в волноводе, мг/м 14-26
Скорость передачи инициирующего сигнала по волноводу, м/с 1600-2000
Водостойкость, ч кгс/см2 48 ч при 0,05 кгс/см2
Температурные условия применения, 0С от -40 до +50
Количество серий замедления, ед. 7
щая канал от перекрытия при обжимке и при температурном воздействии.
В состав устройства СИНВ-П также входит монтажный элемент-фиксатор, закрепленный на КД. Свободный конец отрезка УВТ загерметизирован сваркой.
Применим продольную схему монтажа взрывной сети («елочку»). СИНВ дает нам возможность использования различных вариантов расположения центральной линии детонаторов и рядов, а также вариантов номиналов замедления поверхностных детонаторов. Согласимся с автором статьи «Опыт применения неэлектрических систем инициирования зарядов ВВ» в том, что это позволяет обеспечить требуемую направленность прохождения взрыва по блоку, что способствует как образованию требуемой
формы развала взорванной горной массы, так и уменьшению действия взрыва на охраняемые объекты (здания, сооружения, дороги, ЛЭП, капитальные борта карьера и т.п.) [5].
Результаты проведенных технических изменений показали, что требуется переходить на подуступы с инициированием зарядов с помощью средств СИНВ и бскв = 110 мм. На диаграмме указаны конечные результаты полученных изменений. Таким образом, предлагаемые нами изменения параметров БВР позволят предприятию повысить эффективность разработки рудных тел путем сокращения затрат на восстановление повреждений в конструкциях ПГР, возникших в результате взрыва, а также ликвидации возможных простоев на производстве.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кашуба С. Г., Иванов В. Н., Дудкин Н. В. Итоги добычи золота в РФ в 2016 году // Золото и технологии. - 2017. - № 1(35).
2. Орлов Г. В., Иофис М.А. Сдвижение горных пород и земной поверхности под влиянием подземной разработки. Учебное пособие. — М.: МГИ, 1990.
3. Технический проект отработки остаточных запасов золоторудного месторождения «Многовершинное». ООО «Забайкалзолотопроект». — 2015. — 194 с.
4. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных выработок на угольных месторождениях. — СПб., 1998.
5. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород и земной поверхности при подземной разработке рудных месторождений. — М.: Недра, 1998.
6. Трубецкой К. Н., Потапов М. Г. и др. Справочник. Открытые горные работы. — М.: Горное бюро, 1994. — 590 с.
7. Ганопольский М. И., Барон В.Л., Белин В.А., Пупков В. В., Сивенков В. И. Методы ведения взрывных работ. Специальные взрывные работы: Учебное пособие. — М.: изд-во мггу, 2007. — 563 с.
8. Сдвижение горных пород и земной поверхности при подземных разработках / Под ред. В. А. Букринского, Г. В. Орлова. — М.: Недра, 1984.
9. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. — Л.: Недра, 1989.
10. Викторов С. Д., Иофис М.А., Гончаров С. А. Сдвижение горных пород и земной поверхности при подземных разработках / Под. ред. К. Н. Трубецкого. — М.: Наука, 2005.
11. Бибик И. П. Опыт применения неэлектрических систем инициирования; зарядов ВВ // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2005. — № 4. — С. 231—234.
12. Лихачев С.А., Турегельдиев В.Д. Опыт применения неэлектрической системы инициирования СИНВ на открытых горных работах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2007. — № 4. — С. 325—332.
13. Vervoort A. Surface movement above an underground coal longwall mine after closure // Natural Hazards and Earth System Sciences. — 2016. — No 16(9). — pp. 2107—2121.
14. Torbica S. Blast-induced damage and its impact on structural stability of underground excavations // Podzemni Radovi. — 2016. — No 29. — pp. 33—42.
15. Yari M. A novel investigation in blasting operation management using decision-making methods // Rudarsko-geolosko-naftni Zbornik. — 2014. — No 29(1). — pp. 69—79. fi^
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Овешников Юрий Михайлович1 — доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой, e-mail: ogr_chtgu@mail.ru,
Авдеев Павел Борисович1 — доктор технических наук, профессор, декан горного факультета, e-mail: ogr_chtgu@mail.ru, Гусейнов Турал Зульфи оглы1 — аспирант, горный мастер, АО «Многовершинный», РУССДРАГМЕТ, e-mail: bhb1212@mail.ru, 1 Забайкальский государственный университет.
ISSN 0236-1493. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2018. No. 4, pp. 91-97.
Yu.M. Oveshnikov, P.B. Avdeev, T.Z. Guseynov
DISTINCTIVE FEATURES OF MINING AT MNOGOVERSHINNOE DEPOSIT COMPOSED OF THIN GOLD VEINS
In terms of Mnogovershinnoe deposit composed of thin gold veins, the issue connected with the effect exerted by blasting in open pit mines on the underground mining efficiency and safety is analyzed. The specified deposit extends from subsurface depth-ward and is therefore developed by the open pit and underground methods. In the modern conditions, when veins with high gold content are being depleted while the world market price of gold is rising, it is inefficient to extract the remaining lower grade ore by the open-pit method and it is recommended to transfer to hybrid mining instead. The optimization of blast designs allows enhancing mining efficiency through the reduction in cost of reconstruction of underground excavations damaged by blasting in open pit mine, as well as owing to elimination of downtime in production.
Key words: gold mining, gold deposit, hybrid mining method, drilling-and-blasting, rock mass displacement, gentle blasting, nonelectric initiation system.
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-4-0-91-97
AUTHORS
Oveshnikov Yu.M.1, Doctor of Technical Sciences, Professor,
Head of Chair, e-mail: ogr_chitgu@mail.ru,
Avdeev P.B1, Doctor of Technical Sciences, Professor,
Dean of Mining Faculty, e-mail: ogr_chitgu@mail.ru,
Guseinov T.Z.1, Graduate Student, Mining Master,
Mnogovershinnoye CJSC, Russdragmet, e-mail: bhb1212@mail.ru,
1 Transbaikal State University, 672039, Chita, Russia.
REFERENCES
1. Kashuba S. G., Ivanov V. N., Dudkin N. V. Zoloto i tekhnologii. 2017, no 1(35).
2. Orlov G. V., lofis M. A. Sdvizhenie gornykh porod i zemnoy poverkhnosti pod vliyaniem podzem-noy razrabotki. Uchebnoe posobie (Movement of rocks and the earth's surface under the influence of underground mining. Educational aid), Moscow, MGI, 1990.
3. Tekhnicheskiy proekt otrabotki ostatochnykh zapasov zolotorudnogo mestorozhdeniya «Mnogovershinnoe» (Technical Project of Development of Residual Reserves of Gold deposit «Mnogovershinnoye»), OOO «Zabaykalzolotoproekt», 2015, 194 p.
4. Pravila okhrany sooruzheniy i prirodnykh ob"ektov ot vrednogo vliyaniya podzemnykh gornykh vyrabotok na ugol'nykh mestorozhdeniyakh (Rules for the protection of structures and natural objects from the harmful effects of underground mine workings on coal deposits), Saint-Petersburg, 1998.
5. Instruktsiya po nablyudeniyam za sdvizheniem gornykh porod i zemnoy poverkhnosti pri podzem-noy razrabotke rudnykh mestorozhdeniy (Instructions for monitoring the movement of rocks and the earth's surface in the underground mining of ore deposits), Moscow, Nedra, 1998.
6. Trubetskoy K. N., Potapov M. G. Otkrytye gornye raboty. Spravochnik (Surface Mining. Manual), Moscow, Gornoe byuro, 1994, 590 p.
7. Ganopol'skiy M. I., Baron V. L., Belin V. A., Pupkov V. V., Sivenkov V. I. Metody vedeniya vzryvnykh rabot. Spetsial'nye vzryvnye raboty: Uchebnoe posobie (Borehole methods. Special borehole works. Textbook, Educational aid), Moscow, izd-vo MGGU, 2007, 563 p.
8. Sdvizhenie gornykh porod i zemnoy poverkhnosti pri podzemnykh razrabotkakh. Pod red. V. A. Bukrinskogo, G. V. Orlova (Shift of rocks and the earth's surface in underground mining. Bukrins-kiy V. A., Orlov G. V. (Eds.)), Moscow, Nedra, 1984.
9. Turchaninov I. A., lofis M. A., Kaspar'yan E. V. Osnovy mekhanikigornykh porod (Fundamentals of rock mechanics), Leningrad, Nedra, 1989.
10. Viktorov S. D., lofis M. A., Goncharov S. A. Sdvizhenie gornykh porod i zemnoy poverkhnosti pri podzemnykh razrabotkakh. Pod. red. K. N. Trubetskogo (Shift of rocks and the earth's surface in underground mining. Trubetskoy K. N. (Ed.)), Moscow, Nauka, 2005.
11. Bibik I. P. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2005, no 4, pp. 231-234.
12. Likhachev S. A., Turegel'diev V. D. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2007, no 4, pp. 325-332.
13. Vervoort A. Surface movement above an underground coal longwall mine after closure. Natural Hazards and Earth System Sciences. 2016, no 16(9), pp. 2107-2121.
14. Torbica S. Blast-induced damage and its impact on structural stability of underground excavations. Podzemni Radovi. 2016, no 29, pp. 33-42.
15. Yari M. A novel investigation in blasting operation management using decision-making methods. Rudarsko-geolosko-naftni Zbornik. 2014, no 29(1), pp. 69-79.
FIGURES
Fig. 1. Loading of rocks to Belaz-7555B dump truck at Mnogovershinny Mine.
Fig. 2. Engineering section of ore body.
Fig. 3. Results of blast design optimization.
TABLE
Specification and performance of SINV-P initiator with delay.
_
РУКОПИСИ, ДЕПОНИРОВАННЫЕ В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ «ГОРНАЯ КНИГА»
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ МАШИННОГО ЗРЕНИЯ - КАК НОВЫЙ ПОДХОД В ОБЛАСТИ СЕРТИФИКАЦИИ БРИЛЛИАНТОВ
(№ 1117/04-18 от 25.01.2018; 19 с.) Науменко И.А. — кандидат технических наук, доцент, НИТУ «МИСиС», e-mail: nia_n@mail.ru.
Рассмотрены основные международные системы экспертной оценки бриллиантов и их соотношение с системой, которая применяется в России. Предлагаются новые методические подходы и инструментальные методы, позволяющие повысить объективность оценки параметров качества и стоимости бриллиантов, направленные в целом на повышения уровня конкурентоспособности и эффективного осуществления деятельности на мировом алмазном рынке российских ограночных предприятий.
INTELLIGENT VISION SYSTEMS: A NEW APPROACH IN THE FIELD OF CERTIFICATION OF DIAMONDS
Naumenko I.A., Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, e-mail: nia_n@mail.ru, National University of Science and Technology «MISiS», 119049, Moscow, Russia.
The main international systems of expert evaluation of diamonds and their relationship with the system that is used in Russia are considered. New methodological approaches and instrumental methods are proposed to improve the objectivity of the assessment of the parameters of quality and value of diamonds, aimed at improving the overall level of competitiveness and effective implementation of activities in the world diamond market of Russian companies.
